Nano One alimente la recherche sur les piles

Du téléphone intelligent aux clés électroniques de toutes sortes en passant par une profusion de télécommandes, la vie quotidienne est émaillée d’une foule de dispositifs électroniques portables. Et dans chacun se cache la pile qui le fait fonctionner, même si l’on s’attarde rarement à cet aspect de la technologie. Pour une armée de chercheurs disséminés de par le monde cependant, ces minuscules réserves d’énergie sont devenues une véritable priorité, et la fondation d’unités mobiles ou stationnaires d’envergure nettement plus imposante. Ces chercheurs s’efforcent essentiellement d’accroître le rendement, l’efficacité et la longévité des piles, à tel point que pas un jour ne passe sans qu’une innovation ne laisse augurer une percée dans le domaine.

Malheureusement, peu d’idées quittent les quatre murs du laboratoire, car elles ne parviennent pas à répondre aux besoins les plus pressants, et très pragmatiques, des fabricants, qui s’échinent à produire les millions de piles que réclame l’humanité. L’entrepreneur vancouvérois Dan Blondal a enrôlé en permanence le Programme d’aide à la recherche industrielle (PARI) du CNRC dans son équipe pour exploiter ce qu’il estime être une vraie percée : améliorer la façon dont les fabricants transforment le matériau brut des piles en précieuse réserve d’énergie.

« Quel que soit le matériau mis au point, s’il ne peut être industrialisé, explique-t-il, jamais il ne remportera de succès sur le marché. »

Un raccourci vers la cathode

Au lieu de proposer de nouveaux matériaux exotiques dont les piles pourraient être faites, M. Blondal s’est attaqué à une étape cruciale de leur procédé de fabrication. Chef de direction de son entreprise, Nano One Materials Corp., il a, avec ses collègues, disséqué la préparation des éléments à la base des différentes parties d’une pile, telle la cathode. Résultat? Il a conçu une autre façon de transformer le matériau brut en réserve d’énergie susceptible de remplacer la méthode usuelle qui consiste à sécher, broyer, pulvériser et fondre le lithium avec des sels métalliques afin d’en tirer, par exemple, la cathode des piles.

Grâce à un procédé chimique maîtrisé à la perfection, Nano One réussit à précipiter les sels de lithium présents dans la solution avec d’autres substances essentielles comme le nickel, le manganèse et le cobalt. Les poudres intermédiaires de particules nanostructurées obtenues par l’entreprise ne doivent subir qu’une brève cuisson dans un four pour donner la poudre finale servant à fabriquer les cathodes, alors que les procédés industriels qui lui font concurrence traversent des étapes plus longues, à répétition. Cette technologie réduit le nombre d’étapes et rehausse la structure de la cathode qui emmagasine l’énergie. Inventée il y a plusieurs années, elle a été brevetée en 2015. Un an avant, M. Blondal avait aménagé des laboratoires à Vancouver afin que ses collègues et lui puissent en évaluer les possibilités, avec le concours de BC Research Inc., une installation servant de pépinière aux jeunes entreprises de ce genre.

« Nous avons misé sur une approche gagnante pour commercialiser cette technologie, et le PARI du CNRC nous a permis d'aller de l'avant. »

M. Blondal est heureux que le PARI du CNRC ait appuyé financièrement Nano One durant cette phase initiale et ait attiré sur elle l’attention de NORAM, société locale de génie chimique spécialisée dans l’érection d’usines de production.

« La présence du PARI à la table nous a conféré une certaine crédibilité, avoue-t-il. Nos partenaires et collaborateurs, de même que notre actionnaire, ont compris que nous savions vraiment ce que nous faisions. »

Selon Walter Cicha, conseiller en technologie industrielle au PARI, la confiance ainsi engendrée dérive en grande partie du génie et de la détermination de M. Blondal qui n’a cessé de promouvoir la technologie de son entreprise à un public très varié, notamment les auteurs de politiques, investisseurs et multinationales invités en exclusivité au Lux Executive Summit.

« Dan se vend très bien dans les cercles à l’étranger », affirme M. Cicha. « C’est extrêmement important pour l’avenir de l’entreprise. »

Le plein d’énergie

En partie grâce à un nouveau projet soutenu du PARI, Nano One est désormais prête à quitter le cocon de BC Research pour développer une application encore plus ambitieuse de sa technologie. En effet, l’entreprise compte s’attaquer à une catégorie prometteuse de matériaux sans cobalt pour cathode baptisée « spinelles à haute tension ». Pour l’industrie, l’avenir réside clairement dans les spinelles, et Nano One usera de son savoir-faire pour en optimiser la fabrication en vue d’obtenir des spinelles commercialisables destinés à la production de cathodes.

En montrant qu’il est possible de produire des spinelles à une échelle voisine de l’échelle industrielle, l’entreprise pourrait exercer un impact majeur sur le secteur entier du stockage de l’énergie. Selon Lux Research, la valeur de ce marché passera de 35 à 50 milliards de dollars entre 2016 et 2020, car la demande de piles évoluera pour passer des petits appareils portatifs à de plus grands formats, comme celui des piles qui alimentent les véhicules ou stockent l’énergie produite par les génératrices solaires et éoliennes.

« Nous avons misé sur une approche gagnante pour commercialiser cette technologie », conclut M. Blondal, « et le PARI du CNRC nous a permis d’aller de l’avant. »